Tout d’abord, les caractéristiques de l’essai de dureté Prenons maintenant, à titre d’exemple, la dureté de la méthode d’appui, les caractéristiques sont résumées comme suit: 1. Lorsque la dureté de l’appui est testée, l’état de contrainte du mode de chargement est le plus faible (α> 2), c'est-à-dire que la contrainte de cisaillement maximale est beaucoup plus grande que la contrainte normale maximale. Tout matériau métallique se déformera plastiquement dans de telles conditions, et l’échantillon d’essai ne sera pas complètement détruit, même s’il est très fragile. Par conséquent, en principe, tout matériau métallique peut être soumis à l’essai de dureté par pénétration et garantit que le matériau à tester n’est pas endommagé. En d’autres termes, l’essai de dureté peut être considéré comme un essai non destructif. Ceci est très important pour de nombreuses parties. 2. L'essai de dureté est le seul essai de propriétés mécaniques dans le cas où la pièce ne peut pas être transformée en d'autres propriétés mécaniques. Pour certaines grosses pièces, un testeur de dureté peut également être utilisé pour les tests de dureté. 3. L’essai de dureté peut être utilisé pour identifier la composition métallique ou la composition de phase du métal (telle que la microdureté, etc.) et peut également servir à inspecter la couche ou la couche de surface (telle que la chaleur chimique pour télécharger la couche superficielle de pièces manquantes). pièces, métallisation ou revêtement, etc.) Qualité. C'est difficile à faire avec d'autres tests de propriétés mécaniques. 4. L'équipement et le fonctionnement du test de dureté sont relativement simples, pratiques et faciles à maîtriser. 5. Il est particulièrement utile que, comme décrit dans ce chapitre, il existe une certaine relation entre la dureté et d'autres propriétés. Par conséquent, dans la production, la recherche et la sélection des matériaux, les tests de dureté peuvent être utilisés plus rapidement pour évaluer et inspecter les matériaux métalliques et leurs systèmes. Autres propriétés mécaniques de la pièce, ainsi que contrôle et optimisation du processus en cours de production et de recherche. C'est justement à cause du test de dureté qu'il a été largement utilisé dans la production et la recherche. Le test de la dureté est devenu la méthode de test la plus fondamentale, la première et la plus indispensable des tests de propriétés mécaniques des matériaux.
Deuxièmement, les limites de l’essai de dureté Les caractéristiques et l’importance de l’essai de dureté mentionnées ci-dessus. Cependant, le test de dureté n'est en aucun cas une panacée. Étant donné que la dureté ne reflète que la résistance à la déformation et la force de rupture dans le petit volume local de la couche superficielle du matériau, son utilisation est également limitée. 1. Les valeurs de dureté seules ne reflètent pas les propriétés mécaniques de différents matériaux. Pour différents matériaux, si la résistance à la traction (σb), la limite d'élasticité (σb ou σ0.2), l'allongement (δ), la réduction de la surface () et le moment où les propriétés mécaniques telles que la ténacité au choc (αk) sont identiques, Dans de nombreux cas, on peut considérer qu'ils ont le même comportement mécanique et la même interchangeabilité dans différentes conditions de roulement. Par exemple, dans la fabrication mécanique, 40 MnB peuvent être utilisés au lieu de 40 Cr, car σb, σs, δ, ψ et Ak des deux sont identiques ou similaires (voir tableau 1). Cependant, si deux pièces en acier ne sont que de la même dureté, leurs autres propriétés mécaniques peuvent varier considérablement. Par exemple, les deux alliages ont la même teneur en carbone mais les éléments en alliage contiennent les deux premiers aciers différents. Les propriétés mécaniques après trempe et revenu sont illustrées à la figure 1. La dureté des deux est la même, mais la mécanique est différente. Les performances sont très différentes: les arbres en acier avec des éléments d'alliage faibles (faible trempabilité), les autres propriétés mécaniques (en particulier la résistance aux chocs) sont beaucoup plus faibles que les arbres en acier comportant davantage d'éléments d'alliage (grande trempabilité). 3. La dureté n'est pas représentative des propriétés mécaniques dans certaines conditions. C'est précisément parce que la dureté ne peut pas refléter pleinement les autres propriétés mécaniques du matériau, en particulier les propriétés mécaniques globales. Par conséquent, dans de nombreuses conditions de travail, seule la dureté est loin d’être suffisante. Caractériser la performance du matériau. Par exemple, bien qu’il existe une certaine approximation entre la dureté et la limite de fatigue, les performances en fatigue sous contrainte ou en fatigue par contrainte ne peuvent pas être pleinement prises en compte, car les performances en fatigue ne sont pas uniquement liées aux propriétés mécaniques globales de la pièce (c’est le plus important), La surface est également liée au stress de surface causé par le traitement de surface (par exemple, si elle a été grenaillée). La dureté n'indique pas non plus les performances de la pièce à hautes et basses températures, ni les performances dans des conditions corrosives. Bien sûr, les valeurs de dureté à haute et basse température peuvent être utilisées pour comparer qualitativement les propriétés mécaniques du matériau à haute et basse température, mais la dureté ne peut pas prendre en compte le fluage et la résistance permanente, car la dureté est seulement un indice de propriété mécanique mesuré dans une court instant. Quant aux propriétés mécaniques du matériau dans un environnement corrosif, elles sont non seulement liées aux contraintes, mais également à la résistance à la corrosion du matériau. Seule la dureté est utilisée pour expliquer la performance du matériau. La dureté seule ne reflète pas totalement la résistance à l'usure du matériau. Comme mentionné ci-dessus, les pièces d'usure telles que les jauges, les outils de coupe et les billes de broyage ont généralement une dureté supérieure et une meilleure résistance à l'usure. Mais ce n’est qu’une situation générale et difficile. Parce que la résistance à l'usure est une propriété mécanique relativement complexe, en plus de la dureté, elle est également liée à l'organisation du matériau. Par exemple, le meulage de l'acier est une propriété mécanique relativement complexe. Outre la dureté, il est également lié à l'organisation du matériau. Par exemple, dans les billes de meulage en acier, si la dureté (y compris la dureté superficielle et la dureté en volume) est la même, s'il y a de l'austénite dans la structure, l'austénite peut subir une "transformation de phase induite par une déformation" ou un écrouissage au cours de l'utilisation. Sa résistance à l'usure sera meilleure. Certains aciers (comme l'acier à haute teneur en manganèse), même si la dureté n'est pas élevée (la dureté de Mn 13 après un "traitement résistant à l'eau" n'est que d'environ 200 HB), mais la dureté superficielle augmentera rapidement en raison du processus de durcissement par transformation de phase pendant l'utilisation. Pour le HB 450 ~ 600, sa résistance à l’usure (principalement due à une forte résistance aux chocs ou à l’abrasion sous haute pression) est tout à fait excellente. 4. Il est difficile de mesurer de manière exhaustive la qualité du matériau après traitement thermique en utilisant uniquement la dureté. Il est donc difficile de déterminer si le processus de traitement thermique est approprié. Par exemple, les pièces en acier hypoeutectiques qui sont trempées pour être surchauffées ont la même dureté que les pièces trempées normales, mais la résistance aux chocs de la première est beaucoup plus faible que celle de la dernière. En effet, la dureté de l'acier trempé dépend principalement de la teneur en carbone de la martensite, et la ténacité est étroitement liée à l'épaisseur de la structure en martensite. La bainite de l'acier surchauffé est grossière, ce qui réduit considérablement sa résistance aux chocs. Un autre exemple est l'aluminium dur qui est évidemment trempé et brûlé. Sa dureté est la même que celle du même alliage qui n'est pas brûlé, mais la résistance (en particulier la résistance à la fatigue), l'allongement et la résistance aux chocs du premier sont nettement inférieurs à ceux du dernier. L'aluminium durci a subi une fusion et une oxydation à la limite des grains. En raison des limitations susmentionnées de l’essai de dureté, lors des travaux de fabrication et de recherche des matériaux et de leurs pièces, en plus de l’essai de dureté, d’autres essais de performance doivent être effectués conformément aux conditions spécifiques. Bien entendu, cela n’affecte pas la large application des tests de dureté.